基于分形理论的水汽在燃煤细颗粒表面异质核化数值研究

利用Fletcher模型对过饱和水汽在燃煤细颗粒表面异质核化特性进行了数值预测，对不同粒径段燃煤细颗粒的形态进行扫描电镜(scanningelectronmicroscopy，SEM)分析，并用分形理论对细颗粒物的结构特征进行描述，考察其对细颗粒异质核化性能的影响。结果表明，实验用的燃煤细颗粒表面具有典型的分形结构，分形维数在2.21~2.63；燃煤细颗粒的不规则结构能使液滴胚胎形成临界吉布斯自由能降低、成核速率增大、核化所需的临界过饱和度降低，可提高过饱和水汽在其表面的成核能力；此外，核化所需临界过饱和度随颗粒粒径增大而降低，特别是小于0.1mm的颗粒，粒径对过饱和度的影响更为显著，随温度提高核化所需的临界过饱和度相应降低。